無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力變截面平板施工工法

1、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力變截面平板施工工法 編制單位： 批準(zhǔn)部門： 工法編號(hào)： 主要執(zhí)筆人： 1 特點(diǎn)22適用范圍23工藝原理24工藝流程26質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及要求77勞動(dòng)組織78安全要求及措施79社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益分析710應(yīng)用實(shí)例8 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種新型預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)，屬于后張法預(yù)應(yīng)力施工范疇。該項(xiàng)技術(shù)在工程質(zhì)量、進(jìn)度、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益上，與普通非預(yù)應(yīng)力梁板結(jié)構(gòu)相比較，具有較多的優(yōu)點(diǎn)。1993年中建八局一公司開始引進(jìn)該項(xiàng)施工技術(shù)，并與中國(guó)建筑研究院共同研究和實(shí)踐，形成了“無(wú)粘接預(yù)應(yīng)力變截面平板結(jié)構(gòu)成套施工技術(shù)”，較好地解決了大跨度。重荷載變截面平板結(jié)構(gòu)無(wú)粘接預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)。該技術(shù)1995年

2、獲中建八局科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，其中大跨度、重荷載變載面無(wú)粘接預(yù)應(yīng)力平板結(jié)構(gòu)在1995年12月通過(guò)了中建總公司技術(shù)鑒定，屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。本項(xiàng)技術(shù)的施工工藝、方法、機(jī)具等均已成熟配套，并形成本工法。1 特點(diǎn) 1l為發(fā)展大跨度、大柱網(wǎng)、大開間、重荷載樓板體系的設(shè)計(jì)，提高了可靠的技術(shù)保證。 l2降低了樓層高度，與采用普通鋼筋混凝土平板結(jié)構(gòu)體系相比每層約層高4080cm，在保持建筑物總高度不變的情況下可增加層數(shù)，從而加大建筑物的使用面積，具有顯著的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。 13提高了建筑物的剛度、整體性和抗震能力。 14解決并克服了建筑物的永久裂縫問(wèn)題，從而提高了工程質(zhì)量，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。 15無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工

3、藝簡(jiǎn)單，操作方便，技術(shù)先進(jìn)。它具有先張法與后張法的優(yōu)點(diǎn)，且不需要設(shè)置張拉臺(tái)座，無(wú)需在構(gòu)件中預(yù)留穿筋孔道，省去穿筋、灌漿工序。它的張拉機(jī)具簡(jiǎn)單靈巧，移動(dòng)方便，可在高空和小空間內(nèi)工作，且張拉時(shí)間不占用工期。 16無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋可在工廠加工生產(chǎn)，減少施工現(xiàn)場(chǎng)繁重的制作工作，且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。 17加快了“三大工具”的周轉(zhuǎn)速度，減少投入。2適用范圍 2l適用于工業(yè)與民用建筑，尤其是多層、高層建筑大柱網(wǎng)板柱結(jié)構(gòu)或大開間板墻結(jié)構(gòu)的現(xiàn)澆梁板以及大跨度現(xiàn)澆和預(yù)制梁式結(jié)構(gòu)中使用效果更為明顯。22適用于矩形、圓形水池及壓力容器的橫向及豎向預(yù)應(yīng)力。 23適用于橋梁、飛機(jī)跑道、大型基礎(chǔ)、擋土墻的加固等。3工藝原理 無(wú)粘

4、結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土是利用預(yù)應(yīng)力筋與其周圍混凝土不粘結(jié)的特性。施工時(shí)，在澆灌混凝土前，將無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋同非預(yù)應(yīng)力筋一道按設(shè)計(jì)要求鋪放好，待混凝土澆灌達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，利用無(wú)粘結(jié)筋可在結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)縱向滑動(dòng)的特性，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉、錨固。預(yù)應(yīng)力筋借助兩端錨具的錨固作用建立應(yīng)力，從而達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生預(yù)加應(yīng)力的目的。4工藝流程 工藝流程見圖4l(下頁(yè))。 5施工工藝及操作要點(diǎn) 5l材料5. 1l無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土中采用的預(yù)應(yīng)力筋系由75高強(qiáng)碳素鋼絲組成的鋼絲束或扭結(jié)而成的鋼鉸線，然后通過(guò)專用設(shè)備涂潤(rùn)滑防銹油脂，外包塑料套管而成砼一種新型預(yù)應(yīng)力鋼筋詳見圖51l。模板制作安裝非預(yù)應(yīng)力筋綁扎預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)張拉端承壓板

5、、螺旋筋安裝澆灌樓板砼預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固切除錨具外露預(yù)應(yīng)力筋澆錨具外防護(hù)砼防護(hù)砼養(yǎng)護(hù)無(wú)粘節(jié)預(yù)應(yīng)力筋下料固定端錨具安裝承壓板及螺旋筋施工清除及修改承壓板復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值支模砼試塊試壓力設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度砼試塊制作 鋼絲束和鋼絞線這兩種預(yù)應(yīng)力筋原則上可通用，施工時(shí)一般根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用。兩種粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的性能、規(guī)格見表511。 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋技術(shù)性能、規(guī)格表 表51l名稱項(xiàng)目單位碳素鋼絲鋼絞線鋼材抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值延伸率截面積公稱重量彈性模量制作損耗系數(shù)n/mm2%mm2kg/mn/mm2%1570419.630.15425139.981.09111058油脂建筑1#、2#kg/

6、10m0.350.60.350.6塑料包套高壓聚乙烯kg/10m0.30.550.30.55配套錨具張拉端xm15-1固定端擠壓端下料長(zhǎng)度一段固定一段張拉二端張拉l=l1+l2+l3+l4+100l=l1+2l2+2l3+200摩阻損失系數(shù)k0.0350.10 0.0040.12 預(yù)應(yīng)力筋的運(yùn)輸及吊裝應(yīng)盤成盤，盤徑不宜小于2m，每盤長(zhǎng)度不宜超過(guò)200m，并應(yīng)用麻片包裹。裝卸車時(shí)嚴(yán)禁硬撬和摔砸，吊運(yùn)時(shí)不得將鋼絲繩或其它堅(jiān)硬吊具直接接觸預(yù)應(yīng)力筋，一般采用粗麻繩捆吊，以防損壞預(yù)應(yīng)力筋的外包裹塑料皮。預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)場(chǎng)適用前，除按常規(guī)檢查其合格證外，還需對(duì)其取樣進(jìn)行物理性能復(fù)驗(yàn)，其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率

7、和截面面積必須符合要求。每驗(yàn)收批預(yù)應(yīng)力筋重量不大于30t。同時(shí)還應(yīng)逐盤對(duì)其外觀進(jìn)行檢查驗(yàn)收，凡預(yù)應(yīng)力筋外包塑料皮破損嚴(yán)重和有死彎的均不得使用。 512預(yù)應(yīng)力錨具 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力的保持完全依靠端頭錨具來(lái)完成。因此要求錨具必須安全可靠，不僅要保證張拉過(guò)程中的安全，還必須要保證使用過(guò)程中絕對(duì)安全可靠。所用的錨具除應(yīng)滿足強(qiáng)度硬度和剛度要求外，其自錨、自鎖能力必須很高，在張拉和使用過(guò)程中夾片不得出現(xiàn)碎裂、滑絲和斷絲等現(xiàn)象。其錨固能力不小于無(wú)粘結(jié)筋抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的95，錨固階段的內(nèi)縮量不大于5mm，效率系數(shù)不小于095。外觀檢查其表面不得有夾渣、裂紋。 樓板預(yù)應(yīng)力筋的錨具系統(tǒng)一般采用二種錨具，一種是用于

8、固定端的擠壓錨具由承壓板固定板、錨環(huán)和壓簧四部分組成，另一種是用于張拉端的楔形錨具，由承壓板、錨環(huán)、楔形塊三部分組成，見圖5l2。 513混凝土 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土一般采用高標(biāo)號(hào)混凝土，其標(biāo)號(hào)不宜低于c30。為盡早張拉加快施工速度，可在混凝土中摻加早強(qiáng)劑，提高混凝土的早期強(qiáng)度。 52施工操作要點(diǎn) 521預(yù)應(yīng)力筋的下料預(yù)應(yīng)力筋的下料長(zhǎng)度（圖52l1）必須計(jì)算確定，計(jì)算公式如下：一端張拉 l=l1+l2+l3+l4+100 二端張拉 l=l1+2l2+2l3+200 式中：l-預(yù)應(yīng)力筋下料總長(zhǎng) l1- 結(jié)構(gòu)實(shí)際計(jì)算長(zhǎng)度 12-張拉千斤頂預(yù)留長(zhǎng)度（前卡式千斤頂 12350mm，穿心千斤頂 12=千斤

9、頂長(zhǎng)+工作錨長(zhǎng)） 13-夾片錨具厚度 l4-擠壓錨具擠壓后長(zhǎng)度 100-端頭預(yù)留量曲線形布置的預(yù)應(yīng)力筋的下料長(zhǎng)度（圖521-2）一般應(yīng)通過(guò)1：1實(shí)放大樣和計(jì)算來(lái)求得。一端張拉 l=l1+l2+l3+l4+100 二端張拉 l=l1+2l2+2l3+200式中：l-預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際下料總長(zhǎng) 11-結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋的曲線1：1大樣實(shí)測(cè)值 12-張拉千斤頂預(yù)留長(zhǎng)度（前卡式千斤頂12350mm，穿心千斤頂 12-千斤頂長(zhǎng)+工作錨長(zhǎng)）13-夾片錨具厚度l4-擠壓錨具擠壓后長(zhǎng)度100-端頭預(yù)留量522預(yù)應(yīng)力筋的鋪放及承壓板的安裝預(yù)應(yīng)力筋的位置用鉛絲與支承鋼筋馬凳綁牢來(lái)保證，其矢高由鋼筋支承馬凳來(lái)控制。一般預(yù)應(yīng)

10、力筋的支撐馬凳在其反彎點(diǎn)處設(shè)一個(gè)，中間每隔23m設(shè)一個(gè)，馬凳間距不宜過(guò)密，否則預(yù)應(yīng)力的拐點(diǎn)增多，張拉摩阻力增大。馬凳距板底的高度按1：1大樣圖實(shí)測(cè)量得。當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋與非預(yù)應(yīng)力筋或板內(nèi)預(yù)埋的水、電管道相交產(chǎn)生矛盾時(shí)，非應(yīng)力筋和水、電預(yù)埋管應(yīng)避讓預(yù)應(yīng)力筋，以確保預(yù)應(yīng)力筋位置準(zhǔn)確。如果預(yù)應(yīng)力筋穿越板上的預(yù)留孔洞，當(dāng)孔洞的寬度（或直徑）600mm時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋可側(cè)向拐緩彎繞過(guò)預(yù)留洞口，但應(yīng)注意預(yù)應(yīng)力筋距洞邊的距離必須滿足其保護(hù)要求；當(dāng)孔洞寬度（或直徑）600mm，應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)修改預(yù)應(yīng)力筋的位置。在預(yù)應(yīng)力筋鋪放過(guò)程中造成的外包塑料套局部少量破損的部位，可用水密性膠帶進(jìn)行纏繞修補(bǔ)，膠帶纏繞的搭接寬為帶寬的l2，

11、其纏繞長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)破損處5cm。固定端的承壓板安裝必須位置準(zhǔn)確與預(yù)應(yīng)力筋軸線垂直。一般采用上、下各18通長(zhǎng)鋼筋將承壓板錨固筋焊接連為一體，并與非預(yù)應(yīng)力筋焊接，以確保其不產(chǎn)生位移。523張拉端錨具孔洞預(yù)留張拉端錨具孔洞預(yù)留的位置和幾何尺寸的準(zhǔn)確與否，直接影響張拉工作的進(jìn)行。一般可采用硬塑料喇叭模預(yù)留。喇叭模詳見圖523，也可采用100mm厚塑料泡沫板。524混凝土的澆灌與養(yǎng)護(hù)混凝土澆灌前，應(yīng)有專人組織對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的線型、位置、錨固方式、矢高、間距等進(jìn)行認(rèn)真檢查驗(yàn)收，合格后方準(zhǔn)澆灌混凝土。混凝土澆灌時(shí)端頭錨具部位應(yīng)仔細(xì)振搗，嚴(yán)禁漏振，以確保混凝土的局部承任滿足要求。混凝土振搗過(guò)程中，嚴(yán)禁振動(dòng)棒直接碰觸

12、錨具、承壓板和端頭預(yù)留錨具孔的塑料模，保證其位置不發(fā)生位移。預(yù)應(yīng)力混凝土澆灌后應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7晝夜。525預(yù)應(yīng)力筋張拉525l張拉設(shè)備預(yù)應(yīng)力筋的張拉設(shè)備采用配套的油泵與千斤頂。用于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉用的千斤頂有二種，一種為穿心式千斤頂，另一種為前置內(nèi)卡式千斤頂，其性能詳見表525l。張拉設(shè)備性能一覽表 表525l設(shè)備名稱技術(shù)性能額定壓力額定張拉力最大行程yn20穿心式千斤頂ycn20前置內(nèi)卡式千斤頂50n mm250n mm220kn20kn150mm160inm高壓電動(dòng)油泵2b4500zb4 4- 500stdbo6363額定壓力63 n mm2額定流量0551min儲(chǔ)油量41

13、電動(dòng)機(jī)三相交流380v、075kw張拉千斤頂和油泵應(yīng)配套使用，中途不得更換。使用前，千斤頂應(yīng)與油泵配套進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)時(shí)千斤頂活塞的運(yùn)行方向應(yīng)與實(shí)際張拉時(shí)的運(yùn)行方向一致。檢驗(yàn)應(yīng)以3t為格不得過(guò)大。油泵所用壓力表的精度不宜低于15級(jí)，校驗(yàn)用試驗(yàn)機(jī)或拉力器的精度不得超過(guò)2，經(jīng)校驗(yàn)后的張拉設(shè)備使用期限不宜超過(guò)半年，過(guò)期需重新校驗(yàn)，以確保實(shí)際張拉力的準(zhǔn)確。5252張拉依據(jù)和要求張拉前必須對(duì)擬張拉層的樓板砼試塊進(jìn)行試壓，其強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)規(guī)定值（且不宜低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75）方可進(jìn)行張拉。預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序?yàn)椋?0.1p1.03p（式中p為設(shè)計(jì)張拉控制力）。據(jù)此預(yù)應(yīng)力的張拉工藝流程為：安裝錨具打緊錨塞安裝千斤

14、頂開動(dòng)油泵開始張拉張拉至01p停止張拉，量取千斤頂活塞伸長(zhǎng)值1繼續(xù)張拉至103p停止，量取千斤頂伸長(zhǎng)值2頂緊錨塞錨固。由式可計(jì)算出預(yù)應(yīng)力筋張拉的實(shí)際伸長(zhǎng)值。預(yù)應(yīng)力筋的張拉理論伸長(zhǎng)值可由式 計(jì)算得出式中：實(shí)預(yù)應(yīng)力筋的張拉實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值（mm） 理預(yù)應(yīng)力筋的張拉理論伸長(zhǎng)值（mm） ep預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力，直線筋張拉端的拉力，兩端張拉的曲線，取張拉端的拉力和扣除孔道摩阻損失拉力的平均值。 ap預(yù)應(yīng)力筋的截面面積（mm） es預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（kn mm） l預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度（mm）5253預(yù)應(yīng)力筋張拉根據(jù)張拉程序確定的張拉各階段的拉力值和張拉設(shè)備的校驗(yàn)曲線，采用插入法算出油泵壓力表上的相應(yīng)讀數(shù)。樓板無(wú)

15、粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)采用多機(jī)組對(duì)稱間隔進(jìn)行。張拉前先用“加熱塑化法”把預(yù)應(yīng)力筋外包塑料皮剝掉、擦凈油脂、套上錨具打緊、打平錨塞，然后安裝千斤頂開始張拉。張拉時(shí)油泵給油要均勻，并控制好給油速度。張拉完畢應(yīng)對(duì)建立的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核的主要內(nèi)容就是張拉伸長(zhǎng)值。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值與其理論伸長(zhǎng)值的誤差應(yīng)在-510之間，當(dāng)其誤差值超出該范圍時(shí)，應(yīng)暫停張拉，待查明原因處理后再繼續(xù)張拉。張拉完畢的預(yù)應(yīng)力筋經(jīng)檢查符合要求后，方準(zhǔn)將錨具端頭5cm以外的預(yù)應(yīng)力筋用無(wú)齒鋸或手提砂輪割掉，并在外露預(yù)應(yīng)力筋和錨具表面涂刷聚氨脂或pvc防水涂料，然后按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行封堵。6質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及要求61 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工，除符

16、合設(shè)計(jì)圖紙要求外，還必須遵守規(guī)范gb502o4-92及規(guī)程jgj/t92-93的有關(guān)規(guī)定。62預(yù)應(yīng)力筋的鋪放位置、錨固方式、矢高及預(yù)應(yīng)力筋間距等必須符合設(shè)計(jì)要求。63無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋必須采用1類錨具。64無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)遇到洞口，設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，可分兩側(cè)繞過(guò)開洞處，預(yù)應(yīng)力筋距洞口不宜小于l50mm，水平偏移的曲率半徑不宜小于6.5m，洞口邊沿配置構(gòu)造鋼筋加強(qiáng)。65外露多余預(yù)應(yīng)力筋的割除必須使用手提砂輪無(wú)齒鋸或切斷機(jī)，嚴(yán)禁采用電弧和氣割割除，以防預(yù)應(yīng)力筋受熱淬火降低強(qiáng)度。66澆灌混凝土前應(yīng)對(duì)承壓板、錨具預(yù)留洞模具的位置數(shù)量進(jìn)行驗(yàn)收檢查，并安排專人看護(hù)、修整。67張拉用的油泵、千斤頂應(yīng)妥善保管，配套

17、使用，不得隨意調(diào)換。68無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后，應(yīng)及時(shí)對(duì)錨固區(qū)進(jìn)行保護(hù)。7勞動(dòng)組織7l預(yù)應(yīng)力筋的下料配備34人。72固定端鋼筋錨具擠壓配備34人。73預(yù)應(yīng)力筋的鋪放宜由現(xiàn)場(chǎng)鋼筋工負(fù)責(zé)，與非預(yù)應(yīng)力筋一起施工。74預(yù)應(yīng)力筋張拉一臺(tái)設(shè)備配45人，負(fù)責(zé)預(yù)應(yīng)力筋剝皮、安裝錨具、操作油泵、伸長(zhǎng)值測(cè)量記錄。75張拉端封堵34人。8安全要求及措施8l張拉過(guò)程中，嚴(yán)禁錨具、機(jī)具高空墜落。82油管接頭處、張拉油缸端頭嚴(yán)禁站人，操作人員必須站在油缸兩側(cè)。測(cè)量伸長(zhǎng)值時(shí)，嚴(yán)禁用手撫摸缸體，以免油缸崩裂傷人。張拉用工具錨及夾片應(yīng)經(jīng)常檢查，避免張拉中滑脫飛出傷人。83油泵油箱油量不足時(shí)應(yīng)在無(wú)壓狀態(tài)下加油。冬季用10#液壓

18、油，其它季節(jié)用20。嚴(yán)禁用其它油料或水代替。84油泵操作時(shí)應(yīng)精力集中，給油、回油平穩(wěn)，以防超張過(guò)大拉斷鋼筋造成事故。85輸油管嚴(yán)禁扭轉(zhuǎn)和出現(xiàn)死彎現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)后要立即卸壓，進(jìn)行處理，以防油管崩裂傷人。86配電箱內(nèi)必須配置防漏電裝置，避免造成觸電事故。9社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益分析 在現(xiàn)澆樓板體系中采用后張拉無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，具有以下顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益： 9l降低樓層高度，與一般的鋼筋砼梁板體系相比每層可降低層高4080cm，在建筑物總高度不變的情況下增加層數(shù)，增大使用面積，潛在的經(jīng)濟(jì)效益顯著。 92節(jié)省鋼材及樓板砼用量，減輕結(jié)構(gòu)自重，降低投資成本。 93使超大跨度樓板體系設(shè)計(jì)變?yōu)榭赡?，房間布局靈活，可改善建筑物的使用功能。 94對(duì)樓板結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力后，提高了建筑物的剛度及整體性，增強(qiáng)了抗震能力。95簡(jiǎn)化了施工工藝，減少了用工，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，加快